Ⅰ. 서 론

최근 삶의 질 향상과 더불어 건강증진에 대한 국민적 관 심이 높아지고 각종 진료에 방사선 검사가 빈번히 적용됨 에 따라 방사선의 위해성에 대한 우려가 증대되고 있다 [1,2]. 또한 후쿠시마 원전사고 이후 실외는 물론 실내의 방 사선 측정기에 대한 관심이 증가하고 있다. 실내 방사선 구 역 내의 공간선량은 작업종사자는 물론이고 환자에 대한 피폭선량의 증가를 좌우하는 중요인자의 하나이다. 의학의 발전에 따라 방호시설이 잘 되어 있더라도 환자 및 보호자, 의료 종사자들의 실내 노출 기회는 점점 늘어나고 있는 실 정이다[3].

개인피폭을 관리하기 위한 방사선 측정기로는 장시간의 피 폭선량 집적이 가능하고, 폭넓은 선량 측정범위가 가능해야 한다. 또한 자연방사선에 의한 피폭선량의 변화와 절연체를 통한 누설, 퇴행 현상은 판독전의 정상적인 경과시간보다 작 아야 하며 판독시스템이 간단하고 쉬워야 한다[4]. 방사선량 측정에는 전리함, 필름, 열형광선량계(Thermoluminescence Dosimeter; TLD), 형광유리선량계(photoluminescent glass dosimeter; PLD), 광자극발광선량계(Optically Stimulated Luminescence Dosimeter; OSLD), 반도체 검출기 등이 사 용된다. 우리나라에서는 1990년도 이전엔 필름뱃지를 주고 사용하였다. 그 이후에는 열형광선량계를 병용해서 사용하였 고, 2010년 이후부터는 열형광선량계, 형광유리선량계, 광자 극 발광선량계 순으로 사용이 증가하는 추세이다[5].

최근에 상용화된 PLD는 TLD와 그 쓰임과 특성이 유사하 나 선질에 대한 균일성, 시간에 따른 퇴행현상(fading), 재 판독 등 여러 특성 측면에서 유용한 방사선량계로 활용되고 있다[6]. 은 이온으로 활성화된 유리에 방사선을 조사하면 흡수된 선량에 비례하여 안정된 형광중심이 형성되고, 이 유리소자에 365 nm의 자외선을 쬐면 오렌지색의 형광(500 ∼700 nm)이 방출된다. 형광중심의 생성은 조사선량에 비 례하고 또한 형광중심의 수는 발광량에 비례하기 때문에 이 오렌지색의 빛을 필터를 이용하여 선택적으로 수집하여 광 전자증배관에서 전기신호로 변환하여 기록한다[7]. 열자극 (TL)과 광자극(OSL)에 의한 발광과정을 기술하기 위하여 널리 인정되고 있는 물리적인 단일트랩재결합(one trap one recombination center model; OTOR) 모델을 보여준 다. 이 모델은 하나의 트랩과 하나의 재결합 준위를 순환하 는 전자의 이동방정식으로 정의하였다[8]. 방사선 등 외부 의 에너지 공급에 의해 가전자대(valence band)의 전자가 트랩 준위로 여기 한다. 이 상태는 외부의 자극이 없으면 상 당히 오랜 동안 지속되는 준안정상태(meta-stable state) 에 있게 되지만 외부에서 가해지는 적절한 자극에 의해 트 랩의 전자들을 전도대(conduction band)로 여기 시키고 이 전자들은 다시 금지대(forbidden band)에 존재하는 물질의 결함에 의해 유도된 재결합 준위와 결합함으로 빛을 방출한 다. 여기서 열 자극에 의한 발광을 TL이라 하고 광자극에 의한 발광을 OSL이라 한다. 이 때 방출되는 광량을 측정하 면 방사선량을 평가할 수 있으며 또한 입사광의 조건을 다 르게 하여 결정의 상태도 분석할 수 있다[9].

본 연구에서는 핵의학과 방사선 작업종사자가 상시 착용 하고 있는 OSLD의 분기 피폭선량과 동일한 기간 내 PLD를 이용하여 3개월간 방사선 작업종사자와 작업구역에서 측정 하여 그 선량을 비교하고자 하였다.

Ⅱ. 대상 및 방법

1. 조사대상

2018년 7월 1일부터 9월 30일까지 P종합병원의 핵의학 과에서 근무하는 방사선 작업종사자 6인과 작업종사자들이 가장 많이 활동하는 방사선 작업구역인 SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)촬영실 2곳, 분 배실, PET/CT(Positron Emission Tomography/Computed Tomography)촬영실 1곳을 대상으로 하였다.

2. 방 법

작업종사자의 측정은 가슴부위에 OSLD와 PLD를 함께 착용한 뒤 3개월 동안 누적선량을 측정하였다[Fig. 1]. 측정 위치는 관련 문헌[10]을 참조하여 감마 SPECT촬영실은 SPECT에서 1m, 바닥에서 높이 1m에서, 분배실은 동위원 소를 분주하는 위치에서 거리 1m, 바닥에서 높이 1.5m에 서, PET/CT 촬영실은 PET/CT에서 거리 1m. 바닥에서 높 이 1m에 각각 OSLD와 PLD를 3개월간 위치해 놓고, 선량 계에 측정된 누적선량을 비교하였다.

3. 실험재료

사용된 형광유리소자는 GD-450을, 선량판독은 FGD650 System을 사용하였고(ASAHI GLASS CO.LTD, JAPAN), 광자극 발광선량소자는 XA를 선량판독은 Auto 200 Reader 을 사용하였다(LANDAEUR CO.LTD, Germany), [Fig. 2, 3].

4. 자료 분석

통계분석은 SPSS(Statistical Package for the Social Science, SPSS ver.22 Inc. USA)를 이용하였으며 선량계 를 비교하기 위하여 대응표본 t-검정을 실시하였으며, 유의 수준은 p<0.05이하인 경우 유의한 차이가 있는 것으로 간주 하였다.(Table 1).

Ⅲ. 결 과

1. OSLD와 PLD의 선량측정 비교

작업종사자 및 작업구역의 3개월간 누적선량은 PLD에서 총 표층선량이 17.73mSv, 평균 표층선량은 1.97mSv로 측 정되었다. 총 심부선량은 18.21mSv, 총 평균 심부선량은 2.02mSv로 측정되었다.OSLD의 총 표층선량은 18.39mSv, 평균 표층선량은 2.04mSv로 측정되었다. 총 심부선량은 18.41mSv, 총 평균 심부선량은 2.04mSv로 측정되었다. PLD와 OSLD의 측정된 총 표층선량의 차이는 0.66mSv, 총 평균 표층선량의 차이는 0.07mSv이었다. 총 심부선량 의 차이는 0.1mSv, 총 평균 심부선량의 차이는 0.02mSv 이었다. PLD보다 OSLD가 선량값이 높게 측정되었음을 알 수 있었다. 또한, 작업종사자의 PLD와 OSLD의 경우 최대 0.01mSv 차이가 있음을 알 수 있었다.작업 구역에서 표층 선량은 감마촬영실은 0.06mSv로 차이가 없었으며, PET/CT 실에서는 0.53mSv의 차이가 나타났으며, 분배실에서는 0.08mSv의 차이가 나타났다.(Table 2).

2. OSLD와 PLD의 대응표본 t-검정

대응표본 검정결과 표층선량에서 PLD와 OSLD는 유의확 률이 0.239으로 통계적으로 유의한 차이가 없는 것으로 나 타났다(p>0.05). 또한 심부선량에서 PLD와 OSLD의 유의 확률은 0.109로 통계적으로 유의한 차이가 없는 것으로 나 타났다(p>0.05). 따라서 핵의학과에서 측정한 PLD와 OSLD 의 피폭선량 차이는 유의하지 않음을 알 수 있다.

Ⅳ. 고 찰

OSLD는 열을 이용하지 않고도 간편하게 선량측정이 가 능하다는 장점을 가지고 있으며, 플라스틱 홀더로 싸여 있 어 쉽게 소자를 다루거나 보관할 수 있는 특성을 가지고 있 다.　뿐만 아니라 칩 형태를 가지고 있어 막대형태의 PLD에 비해 피부선량측정이 용이하고, 작은 사이즈는 정위조사면 (stereotactic field)이나 세기 조절방사선 치료(Intensity- Modulated Radiation Therapy)와 같은 매우 작은 조사면 에서 선량측정이 용이하다[12].

OSLD의 민감도(radiation sensitivity)는 PLD에 비하여 누적선량에 대하여 의존성을 가지고 있어, 재사용에 대하여 제한적이며, 짧은 수명을 가지는 단점을 가지고 있다. 임상 에서 사용되고 있는 OSLD의 제조사는 누적선량이 10Gy까 지 사용할 것을 권고하고 있으며, 그 이상의 선량에 대하여 사용할 경우 측정에 대한 불확도가 증가하게 되는 것을 보 고하고 있다[13]. 25개의 OSLD 재현성은 0.03의 표준편차 이내에서 일치하는 것을 알 수 있었으며,선량계의 균일성 또한 0.025의 표준편차 이내에서 일치하는 것을 알 수 있었 다. OSLD의 선형성은 0.999의 R-Square값을 확인하였으 며, 퇴행 현상은 1개월 동안 3일 간격으로 판독한 결과 시간 이 지남에 따라 OSLD의 측정값은 계속적으로 감소하는 것 을 확인 하였다. 수평방향에 따른 방향 의존성은 최대 0.6% 까지 확인하였으나, 실험에 대한 재현성과 소자간의 균일성 편차보다 작은 것을 확인할 수 있다고 보고하고 있으며[14], OSLD가 다른 소자에 비해 화학적, 기계적으로 안정된 특성 이 있기에 방사선 치료에서 발생하는 광중성자 측정에도 활 용되고 있다[15].

3개월 동안의 단일한 기간을 설정하였는데 누적 선량 측 정 시 세분화하여 통계적으로 유의한 결과를 얻어내고 측정 기간을 늘려서 추가적인 연구가 필요할 것이라 사료된다.

하지만 핵의학과에서 근무하고 있는 방사선 작업종사자 가 동일한 조건 내에서 OSLD와 PLD를 비교한 연구가 기존 에 연구되지 않은 결과라 의미가 있다고 판단된다. PLD의 경우 조사야 10×10㎠ 내의 방향의존성과 균일성 측정에서 는 ±10% 이내로 매우 양호함을 확인하였으며, 온도 변화에 따른 냉동상태, 냉장상태, 실온 상태에서의 유리소자에 대 한 선량비교에서 유의미한 차이가 나타나지 않았다고 보고 되고 있다[16]. 엑스선 조사에 따른 형광유리선량계의 빌드 업 특성은 관전압, 관전압 및 조사시간의 증가에 따라 방사 선 선량 및 포화율이 증가하였고, 유리소자의 퇴행은 거의 나타나지 않았다. 엑스선 발생장치의 변동계수의 재현성은 오차범위 내에 포함 되었고, 방사선선량의 재현성은 우수하 였다. 엑스선 발생장치의 변동계수의 재현성은 오차범위 내 에 모두 포함되어 엑스선 발생장치의 방사선선량의 재현성 은 우수하다고 보고되었다[17]. 유리선량계는 고에너지, 고 선량 영역에서의 측정뿐만 아니라 저에너지, 저선량에서도 단독기에 따른 측정 변수의 영향은 크지 않다고 하였다[18]. PLD의 특성으로 선량계가 지속적인 기술적 발전을 거듭하 고 있으며 환자 흡수선량의 측정, 방사선 치료 시 투여선량 을 입사출력 면에서 확인, 치료계획 선량의 확인, IMRT의 QA, 진단 X선장치의 QA, 누설선량 등 저선량 측정, 시술자 의 손가락 피폭선량 측정 등 많은 용도로 의료 및 산업에서 수요는 계속 증가할 것으로 기대되나 고가인 가격이 단점으 로 생각된다.

본 연구에서 핵의학과 방사선 작업종사자의 PLD와 OSLD 를 이용하여 누적선량을 측정한 결과 통계적인 차이는 없었다. 따라서 각 선량계가 가지고 있는 특성을 활용하여 추후 지속적 인 개인선량계로 자리매김할 것이라 판단된다.

Ⅴ. 결 론

작업종사자 및 작업구역의 3개월간 누적선량은 PLD에서 총 표층선량이17.73mSv, 평균 표층선량은 1.97mSv로 측정 되었다. 총 심부선량은 18.21mSv, 총 평균 심부선량은 2.02 mSv로 측정되었다. OSLD의 총 표층선량은 18.39mSv, 평 균 표층선량은 2.04mSv로 측정되었다. 총 심부선량은 18.41 mSv, 총 평균 심부선량은 2.04mSv로 측정되었다. PLD와 OSLD의 측정된 총 표층선량의 차이는 0.66mSv, 총 평균 표층선량의 차이는 0.07mSv이었다. 총 심부선량의 차이는 0.1mSv, 총 평균 심부선량의 차이는 0.02mSv이었다. PLD 보다 OSLD가 선량값이 높게 측정되었음을 알 수 있었다. 또 한, 작업종사자의 PLD와 OSLD의 경우 최대 0.01mSv차이 가 있음을 알 수 있었다. 작업 구역에서 표층선량은 감마촬영 실은 0.06mSv로 차이가 없었으며, PET/CT실에서는 0.53 mSv의 차이가 나타났으며, 분배실에서는 0.08mSv의 차이 가 나타났다. 하지만 대응표본 검정결과, 표층선량에서 PLD 와 OSLD는 유의확률이 0.239으로 통계적으로 유의한 차이 가 없는 것으로 나타났다(p>0.05). 또한 심부선량에서 PLD 와 OSLD의 유의확률은 0.109로 통계적으로 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다(p>0.05). 따라서 핵의학과에서 측정한 PLD와 OSLD의 피폭선량 차이는 유의하지 않았다.